KR102386597B1

KR102386597B1 - Method for detecting work position of robot

Info

Publication number: KR102386597B1
Application number: KR1020200091562A
Authority: KR
Inventors: 노리히코 다키자와; 고이치 도자키
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2022-04-15
Also published as: JP2021022643A; CN112297036A; JP7303686B2; CN112297036B; TW202103873A; KR20210012950A; TWI718081B

Abstract

복수의 핸드를 갖는 로봇에 있어서, 핸드의 큰 이동을 수반하는 일 없이 워크의 중첩을 해소하여, 차광 센서 등의 에지 검출 센서에 의하여 워크의 에지 위치를 검출할 수 있도록 한다.
각각 수평 다관절 기구에 설치함으로써, 핸드(13A, 13B)가 그 배향을 제1 방향에 고정시킨 채 제1 방향을 따라 전진 및 후퇴시킬 수 있도록 한다. 핸드(13A, 13B)별로, 다관절 기구와 그 핸드를 접속하는 손목축(34A, 34B)의 둘레로, 제1 방향으로부터 벗어나는 방향으로 회전할 수 있는 기구를 마련한다. 검출 대상이 아닌 워크(50A)를 보유 지지하고 있는 핸드(13A)를 그 손목축(34A)의 둘레로 회전시킴으로써 그 워크(50A)를 에지 검출 센서(28)의 검출 공간 내로부터 퇴출시키고, 검출 대상인 워크(40B)의 변의 위치를 검출한다.In a robot having a plurality of hands, overlapping of workpieces is eliminated without large movement of the hands, and the edge position of the workpiece can be detected by an edge detection sensor such as a light-shielding sensor.
By installing each on a horizontal articulated mechanism, the hands 13A and 13B can be advanced and retracted along the first direction with their orientation fixed in the first direction. For each hand 13A, 13B, a mechanism rotatable in a direction deviating from the first direction is provided around the multi-joint mechanism and wrist shafts 34A and 34B connecting the hands. By rotating the hand 13A holding the workpiece 50A not to be detected around its wrist shaft 34A, the workpiece 50A is withdrawn from the detection space of the edge detection sensor 28, and detected The position of the side of the target workpiece 40B is detected.

Description

로봇에 있어서의 워크 위치 검출 방법{METHOD FOR DETECTING WORK POSITION OF ROBOT}A method for detecting a work position in a robot {METHOD FOR DETECTING WORK POSITION OF ROBOT}

본 발명은, 액정 표시 패널용 유리 기판 등의 판 형상의 워크의 반송에 이용되는 로봇에 관한 것이며, 특히 로봇의 핸드 상에서의 워크의 위치를 검출하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a robot used for conveying plate-shaped workpieces such as glass substrates for liquid crystal display panels, and more particularly to a method for detecting the position of the workpiece on the robot's hand.

액정 표시 장치의 제조 라인 등에서는, 다른 처리 장치 등의 사이에서 로봇을 사용하여 기판 등의 워크를 반송한다. 그 경우, 워크의 반송은, 반입원으로 되는 처리 장치의 로드 로크실이나 카세트에 대하여 로봇의 핸드를 삽입하여 그 핸드 상에 워크를 보유 지지하고, 로드 로크실 등으로부터 워크를 실은 핸드를 인출하고, 핸드에 워크를 실은 채 로봇의 암 혹은 로봇 전체를 이동시키고, 이어서, 반입처로 되는 처리 장치의 로드 로크실에 핸드를 꽂아 넣어 그 로드 로크실에 워크를 격납하고, 그 후, 핸드만을 로드 로크실로부터 인출함으로써 행해진다. 핸드는, 예를 들어 포크형의 형상으로 한다. 로봇은, 예를 들어 2개의 암을 접속하여 구성되고 선단에 핸드를 구비한 수평 다관절 기구와, 수평 다관절 기구째로 핸드를 상하 방향으로 승강시키는 승강 기구와, 연직축을 회전축으로 하여 수평 다관절 기구의 전체를 수평면 내에서 선회시키는 회전 기구를 구비하는 것이다. 수평 다관절 기구는, 그 2개의 암이 이루는 각이 작아지거나 커지거나 함으로써 동일한 직선 상에서 핸드를 전진시키거나 혹은 후퇴시키도록 움직인다. 수평면 내에서 핸드가 움직이는 방향의 배향을 바꾸기 위해서는, 회전 기구에 의하여 수평 다관절 기구째로 선회시킬 필요가 있다. 또한 로봇 전체를 수평면 내에서 직선 이동시키는 반송 기구가 마련된다. 이와 같은 로봇의 일례가 특허문헌 1에 기재되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 핸드의 전진 및 후퇴의 방향을 전후 방향이라 칭하고, 전후 방향과 직교하는 방향을 좌우 방향이라 칭한다.In a liquid crystal display manufacturing line, etc., a work piece, such as a board|substrate, is conveyed between other processing apparatuses using a robot. In this case, the workpiece is transported by inserting the robot hand into the load lock chamber or cassette of the processing device serving as the transport source, holding the workpiece on the hand, and withdrawing the hand carrying the workpiece from the load lock chamber or the like. , the arm of the robot or the entire robot is moved with the work loaded on the hand, and then the hand is inserted into the load lock chamber of the processing device to be carried in, the work is stored in the load lock chamber, and thereafter, only the hand is load locked. It is done by withdrawing from the thread. The hand is, for example, in the shape of a fork. The robot, for example, is constituted by connecting two arms and includes a horizontal articulated mechanism having a hand at the tip, an elevating mechanism for raising and lowering the hand in the vertical direction as a horizontal articulated mechanism, and a horizontal multi-joint mechanism with a vertical axis as a rotation axis. It is to provide the rotation mechanism which rotates the whole joint mechanism in a horizontal plane. The horizontal articulated mechanism moves so that the hand advances or retreats on the same straight line when the angle formed by the two arms becomes small or large. In order to change the orientation of the direction in which a hand moves in a horizontal plane, it is necessary to make the horizontal multi-joint mechanism turn by a rotation mechanism. In addition, a conveying mechanism for moving the entire robot in a straight line in a horizontal plane is provided. An example of such a robot is described in patent document 1. In the following description, the forward and backward directions of the hand are referred to as a front-back direction, and a direction orthogonal to the front-back direction is referred to as a left-right direction.

워크는, 핸드 상의 지정된 위치에 적재되지 않으면, 반송처인 로드 로크실에 격납될 때 오차를 생기게 할 우려가 있다. 직사각형 워크이면, 핸드 상의 소정의 위치에 있어서 워크의 4변이 핸드의 전후 방향 및 좌우 방향에 대하여 정렬해 있는 상태를 일반적으로 지정 위치인 것으로 한다. 이하의 설명에 있어서, 워크에 있어서 핸드의 전후 방향과 평행으로 되어야 하는 변을 워크의 종 방향 변이라 칭하고, 핸드의 좌우 방향과 평행으로 되어야 하는 변을 워크의 횡 방향 변이라 칭한다. 핸드 상에서의 워크의 지정 위치로부터의 어긋남은, 핸드의 전후 방향에서의 지정 위치로부터의 어긋남, 핸드의 좌우 방향에 있어서의 지정 위치로부터의 어긋남, 및 워크의 횡 방향 변과 핸드의 좌우 방향이 이루는 각도에 있어서의 어긋남의 3가지를 생각할 수 있다. 워크의 횡 방향 변과 핸드의 좌우 방향이 이루는 각을 경사각이라 칭하며, 워크가 지정 위치에 있을 때는 경사각은 0이다. 이 중, 전후 방향에서의 어긋남과 경사각은, 워크의 횡 방향 변을 검출하기 위한 센서를 핸드에 마련함으로써 보상할 수 있다. 워크가 기준 위치에 있을 때 핸드 상에 있어서의 그 워크의 좌우 방향으로 연장되는 에지, 즉, 횡 방향 변에 대응하는 위치의 2개소에 워크를 검출하기 위한 센서를 배치하고, 이 센서가 동시에 횡 방향 변을 검출하도록 핸드의 전진 또는 후퇴량과 수평 다관절 기구째로 핸드를 선회시키는 선회량을 제어하면, 전후 방향에서의 어긋남과 경사각이 생기지 않도록 워크를 핸드에 적재할 수 있다. 혹은 어긋남양을 구해 두고, 워크를 반송처인 로드 로크실로 반송할 때 어긋남양에 기초하여 보상을 행할 수 있다.If the workpiece is not loaded at a designated position on the hand, there is a risk of causing an error when stored in the load lock room, which is the transfer destination. In the case of a rectangular work, a state in which the four sides of the work are aligned with respect to the front-back and left-right directions of the hand at predetermined positions on the hand is generally regarded as the designated position. In the following description, in the work, the side which should be parallel to the front-back direction of the hand is called the longitudinal side of the work, and the side which should be parallel to the left-right direction of the hand is referred to as the transverse side of the work. The deviation from the specified position of the work on the hand is defined as the deviation from the specified position in the front-back direction of the hand, the deviation from the specified position in the left-right direction of the hand, and the lateral side of the work and the left-right direction of the hand Three kinds of deviation in angle are conceivable. The angle between the lateral side of the workpiece and the left and right directions of the hand is called the inclination angle, and the inclination angle is 0 when the workpiece is in the designated position. Among them, the deviation and the inclination angle in the front-rear direction can be compensated by providing a sensor for detecting the lateral side of the workpiece in the hand. When the workpiece is in the reference position, a sensor for detecting the workpiece is disposed on the hand on the edge extending in the left and right direction of the workpiece, that is, at two positions corresponding to the lateral side, and this sensor is simultaneously lateral By controlling the amount of forward or backward movement of the hand and the amount of rotation for turning the hand through the horizontal articulated mechanism to detect the directional side, the workpiece can be loaded into the hand so that there is no deviation and inclination angle in the front-rear direction. Alternatively, the amount of deviation can be determined, and compensation can be performed based on the amount of deviation when the workpiece is conveyed to the load lock chamber serving as the transfer destination.

그러나 좌우 방향의 어긋남은, 핸드의 좌우 방향의 길이보다도 워크의 횡 방향 변의 길이가 큰 일반적인 경우에는, 핸드에 마련한 센서에 따라서는 워크의 종 방향 변을 검출할 수 없으므로 어긋남양을 구할 수 없으며, 또한 이 어긋남을 보상할 수도 없다. 그래서, 특허문헌 2에는, 수평 다관절 기구의 동작에 따라서는 영향을 받지 않는 위치에 에지 검출 센서를 설치하며, 예를 들어 승강 기구에 고정되도록 에지 검출 센서를 설치하고, 워크의 종 방향 변의 위치를 이 에지 검출 센서에 의하여 검출하는 것을 개시하고 있다. 에지 검출 센서로서는, 차광형 1차원 위치 센서인 라인 센서 등을 이용할 수 있다. 핸드에 있어서의 워크의 탑재 위치의 좌우 방향의 어긋남은, 에지 검출 센서에 의한 검출 결과에 기초하여 반송 기구에 의한 로봇의 이동량을 조절함으로써 보상할 수 있다. 또한 워크의 반송 효율을 높이기 위하여 특허문헌 2는, 독립적으로 제어되는 2조의 수평 다관절 기구를 마련하고 각 수평 다관절 기구에 핸드를 설치한 로봇을 개시하고 있다. 이 로봇은, 2개의 핸드의 전진 및 후퇴하는 방향이 상호 간에 동일한 방향이고, 또한 2개의 핸드가 상하 방향으로 상호 간에 정확히 중첩되는 위치를 취할 수 있도록 구성되어 있다. 상하 방향에서의 핸드 사이의 간격은 좁으며, 핸드 상에 보유 지지된 워크의 좌우 방향의 에지는, 2개의 핸드에 대하여 공통의 것으로서 마련된 하나의 라인 센서에 의하여 검출된다.However, in the general case where the length of the lateral side of the workpiece is larger than the length of the hand in the left-right direction, the longitudinal side of the workpiece cannot be detected depending on the sensor provided in the hand, so the amount of displacement cannot be calculated. Nor is it possible to compensate for this deviation. Therefore, in Patent Document 2, the edge detection sensor is provided at a position not affected by the operation of the horizontal articulated mechanism, for example, the edge detection sensor is provided so as to be fixed to the lifting mechanism, the position of the longitudinal side of the work is disclosed by the edge detection sensor. As an edge detection sensor, a line sensor etc. which are a light-shielding type one-dimensional position sensor can be used. The shift in the left-right direction of the mounting position of the workpiece in the hand can be compensated for by adjusting the movement amount of the robot by the conveying mechanism based on the detection result by the edge detection sensor. Moreover, in order to improve the conveyance efficiency of a workpiece, Patent Document 2 discloses a robot in which two sets of independently controlled horizontal articulated mechanisms are provided, and a hand is provided in each horizontal articulated mechanism. This robot is configured such that the forward and backward directions of the two hands are in the same direction as each other, and the two hands can take a position that exactly overlaps each other in the vertical direction. The interval between the hands in the up-down direction is narrow, and the left-right edges of the work held on the hands are detected by a single line sensor provided as a common thing for the two hands.

일본 특허 공개 제2003-117862호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2003-117862 일본 특허 공개 제2008-302451호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2008-302451

각각 핸드를 구비하는 2 이상의 수평 다관절 기구를 갖고 워크의 반송에 이용되는 로봇에 있어서, 워크의 에지, 즉, 종 방향 변의 위치를 검출하기 위한 에지 검출 센서를 핸드 사이에서 공용하는 경우, 에지 검출 센서의 검출 공간 내에서 워크가 겹쳐져 있으면 워크의 에지를 검출할 수 없다. 핸드 상의 워크의 좌우 방향의 위치를 검출하기 위해서는, 에지 검출 센서의 검출 공간 내에는 검출 대상인 워크 이외의 워크가 존재해서는 안 된다. 이 때문에, 2 이상의 핸드가 각각 워크를 보유 지지하고 있는 경우에는, 검출 대상인 워크 이외의 워크가 에지 검출 센서의 검출 공간에는 존재하지 않게 되도록 검출 대상인 워크 이외의 워크를 이동시킬 필요가 생긴다. 그러나 워크의 이동을 위하여 핸드를 움직이기 위해서는 시간이 걸리고, 또한 로봇의 위치에 따라서는 로봇의 주위의 벽면 등의 간섭 때문에 핸드를 전진시켜 워크를 이동시킬 수 없는 일도 일어날 수 있다. 로봇의 위치 때문에 핸드를 전진시킬 수 없을 때는, 보다 넓은 공간까지 로봇을 이동시키거나, 혹은 수평 다관절 기구째로 핸드의 배향을 바꾸는 것도 생각할 수 있지만, 이와 같은 동작을 시키기 위해서도 시간을 요한다.In a robot having two or more horizontal articulated mechanisms each having a hand and used for transporting a work, when an edge detection sensor for detecting the position of the edge of the work, that is, the position of the longitudinal side, is shared between the hands, edge detection If the workpieces overlap within the detection space of the sensor, the edge of the workpiece cannot be detected. In order to detect the left-right position of the workpiece on the hand, a workpiece other than the workpiece to be detected must not exist in the detection space of the edge detection sensor. For this reason, when two or more hands hold a workpiece, it is necessary to move a workpiece other than the workpiece|work to be detected so that the workpiece|work other than the workpiece|work to be detected does not exist in the detection space of an edge detection sensor. However, it takes time to move the hand to move the work, and depending on the position of the robot, it may not be possible to move the work by advancing the hand due to interference from walls around the robot. When the hand cannot be moved forward due to the position of the robot, moving the robot to a wider space or changing the orientation of the hand through a horizontal articulated mechanism can be considered, but it takes time to make such an operation.

본 발명의 목적은, 복수의 핸드를 갖는 로봇에 있어서, 핸드의 큰 이동을 수반하는 일 없이 워크의 중첩을 해소하여 워크의 에지 위치를 검출할 수 있도록 한 워크 위치 검출 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for detecting a workpiece position in a robot having a plurality of hands, which eliminates overlapping of the workpieces and detects the edge positions of the workpieces without involving large movements of the hands.

본 발명의 워크 위치 검출 방법은, 복수의 핸드를 갖고 핸드별로 워크를 적재하는 것이 가능한 로봇에 있어서의 워크 위치 검출 방법이며, 로봇은, 로봇의 본체와, 핸드별로 마련되고 핸드의 배향을 제1 방향에 고정시킨 채 제1 방향을 따라 그 핸드를 전진 및 후퇴시킬 수 있는 다관절 기구와, 복수의 핸드에 공통으로 본체에 설치된 에지 검출 센서를 구비하고, 다관절 기구를 구동함으로써 복수의 핸드를 상하 방향으로 중첩되는 위치로 할 수 있도록 구성되어 있고, 에지 검출 센서는, 복수의 핸드가 제1 방향으로 이동하였을 때, 각 핸드에 탑재되어 있는 워크가 통과하는 영역을 포함하도록 검출 공간을 갖고, 검출 공간 내에 있어서 제1 방향과는 직교하는 제2 방향에서의 워크의 변의 위치를 검출하도록 구성되어 있고, 로봇은 또한, 핸드별로, 다관절 기구와 그 핸드를 접속하는 손목축의 둘레로, 제1 방향으로부터 벗어나는 방향으로 핸드를 회전시키는 기구를 구비하고, 제2 방향에서의 변의 위치의 검출의 대상으로 하지 않는 워크를 보유 지지하고 있는 핸드를 기구에 의하여 그 핸드의 손목축의 둘레로 회전시킴으로써, 검출의 대상으로 하지 않는 워크를 검출 공간 내로부터 퇴출시키고, 변의 위치의 검출의 대상으로 하는 워크의 변의 위치를 에지 검출 센서에 의하여 검출하는 공정을 갖는다.The method for detecting a work position of the present invention is a method for detecting a work position in a robot having a plurality of hands and capable of loading a work for each hand. A multi-joint mechanism capable of advancing and retracting the hand along the first direction while being fixed to the direction, and an edge detection sensor provided in the main body in common to the plurality of hands, the plurality of hands can be operated by driving the multi-joint mechanism The edge detection sensor has a detection space so as to include a region through which a workpiece mounted on each hand passes when the plurality of hands move in the first direction, It is configured to detect the position of the side of the workpiece in a second direction orthogonal to the first direction in the detection space, and the robot further moves, for each hand, around the wrist axis connecting the articulated mechanism and the hand, the first A mechanism for rotating the hand in a direction deviating from the direction is provided, and a hand holding a work that is not a target of detection of the position of the side in the second direction is detected by rotating the hand around the wrist axis of the hand by means of the mechanism and withdrawing a workpiece not a target of from within the detection space, and detecting the edge position of the workpiece to be detected by the edge detection sensor with an edge detection sensor.

본 발명의 워크 위치 검출 방법에 따르면, 손목축의 둘레로 핸드를 회전시키기만 하면 워크의 중첩을 해소할 수 있어서 검출 대상인 워크의 변을 에지 검출 센서로 검출할 수 있게 되므로, 핸드를 전진시키기 위하여 요하는 시간 등을 삭감할 수 있다.According to the work position detection method of the present invention, the overlap of the work can be eliminated by simply rotating the hand around the wrist axis, so that the edge of the work to be detected can be detected with the edge detection sensor. time can be reduced.

본 발명의 워크 위치 검출 방법에서는, 에지 검출 센서는, 후퇴한 위치에 있는 핸드에 적재된 워크의 변의 위치를 검출하도록 본체에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 후퇴한 위치에 있는 핸드는, 로봇의 주위의 벽면 등으로부터 가장 간섭을 받기 어려운 상태에 있기 때문에, 이 구성에 따르면, 워크의 중첩을 해소하기 위하여 로봇의 주위에 마련해야만 하는 공간을 작게 할 수 있으므로, 공간을 절약하여 로봇을 설치할 수 있다.In the work position detection method of the present invention, it is preferable that the edge detection sensor is provided in the main body so as to detect the position of the side of the work loaded on the hand in the retracted position. Since the hand in the retracted position is in a state in which it is most difficult to receive interference from the wall around the robot, etc., according to this configuration, the space that must be provided around the robot in order to eliminate the overlap of the workpieces can be reduced. , space can be saved and the robot can be installed.

본 발명의 워크 위치 검출 방법에서는, 복수의 핸드의 각각이 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하도록 하고, 워크를 핸드에 적재하기 위하여 워크를 향하여 핸드를 전진시킬 때, 1쌍의 센서를 이용하여 핸드에 대한 워크의 경사각을 구하고, 경사각에 따라 손목축의 둘레로 핸드를 회전시킴으로써, 경사각이 0으로 되도록 워크를 핸드에 적재할 수 있다. 이와 같이 워크를 핸드에 적재함으로써, 적재한 워크를 반송처까지 반송할 때의 로봇의 이동량의 계산을 간단한 것으로 할 수 있다.In the work position detection method of the present invention, each of a plurality of hands is provided with a pair of sensors provided to be spaced apart along the second direction, and when the hand is advanced toward the work in order to load the work into the hand, the pair The work piece can be loaded into the hand so that the inclination angle becomes 0 by obtaining the inclination angle of the work with respect to the hand using the sensor of and rotating the hand around the wrist axis according to the inclination angle. By loading the workpiece on the hand in this way, the calculation of the movement amount of the robot when the loaded workpiece is transported to the transport destination can be simplified.

혹은 본 발명의 워크 위치 검출 방법에서는, 복수의 핸드의 각각이 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하고, 워크를 핸드에 적재하기 위하여 워크를 향하여 핸드를 전진시킬 때, 1쌍의 센서를 이용하여 핸드에 대한 워크의 경사각을 구하고, 경사각을 기억하여 워크를 핸드에 적재하는 것으로 해도 된다. 이 경우에는, 경사각에 기초하는 핸드 각도의 보정을 행하지 않으므로 그만큼 시간을 단축할 수 있다.Alternatively, in the work position detection method of the present invention, each of the plurality of hands is provided with a pair of sensors spaced apart along the second direction, and when the hand is advanced toward the work in order to load the work into the hand, the pair The inclination angle of the work with respect to the hand is calculated|required using the sensor of , and the inclination angle is memorize|stored and it is good also as loading the work piece into the hand. In this case, since correction of the hand angle based on the inclination angle is not performed, the time can be shortened accordingly.

본 발명의 워크 위치 검출 방법에서는, 핸드별 다관절 기구를 공통축에 있어서 본체에 설치하도록 한 후에, 제1 방향을 따라 후퇴하고 있을 때의 핸드의 손목축으로부터 보아 공통축의 위치보다도 전진 방향의 위치에 에지 검출 센서를 본체에 설치하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 핸드가 후퇴 위치에 있을 때 에지 검출 센서에 의하여 워크의 변을 검출 가능하게 하면서 손목축과 에지 검출 센서 사이의 거리를 충분히 취할 수 있어서, 검출 대상이 아닌 워크의 핸드를 손목축의 둘레로의, 회전시킬 때의 회전각을 작게 할 수 있다.In the work position detection method of the present invention, after the multi-joint mechanism for each hand is installed in the main body on a common axis, the position in the forward direction relative to the common axis position as viewed from the wrist axis of the hand when it is retracted along the first direction It is preferable to provide an edge detection sensor in the body. According to this configuration, the distance between the wrist axis and the edge detection sensor can be sufficiently taken while the edge of the work can be detected by the edge detecting sensor when the hand is in the retracted position, so that the hand of the work that is not a detection target can be moved to the wrist axis. The rotation angle at the time of rotation around the circumference can be made small.

본 발명에 따르면, 복수의 핸드를 갖는 로봇에 있어서, 핸드의 큰 이동을 수반하는 일 없이 워크의 중첩을 해소하여 워크의 에지 위치를 검출할 수 있도록 된다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, in a robot having a plurality of hands, it is possible to detect the edge position of the workpiece by eliminating overlap of the workpieces without accompanying large movements of the hands.

도 1의 (a), (b)는 각각 본 발명의 일 실시 형태의 로봇의 측면도 및 평면도이다.
도 2는 수평 다관절 기구가 상승한 상태에서의 로봇을 도시하는 측면도이다.
도 3은 로봇의 핸드의 움직임을 설명하는 도면이다.1(a) and 1(b) are a side view and a plan view of a robot according to an embodiment of the present invention, respectively.
Fig. 2 is a side view showing the robot in a state where the horizontal articulated mechanism is raised.
3 is a view for explaining the movement of the hand of the robot.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 로봇을 도시하고 있으며, (a), (b)는 각각 측면도 및 평면도이다. 도 1에 도시하는 로봇은, 액정 표시 패널의 제조에 이용하는 유리 기판 등의 대략 직사각형 판 형상의 워크(50)를 반송하는 수평 다관절형의 것이며, 워크(50)를 각각 보유 지지하는 2개의 핸드(13A, 13B)를 구비하는, 이른바 더블 핸드 로봇이다. 또한 도 2는, 도 1에 도시하는 로봇에 있어서 수평 다관절 기구가 상승한 상태를 도시하고 있다.Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 shows a robot according to an embodiment of the present invention, wherein (a) and (b) are a side view and a plan view, respectively. The robot shown in Fig. 1 is of a horizontal articulated type that transports a work 50 in a substantially rectangular plate shape such as a glass substrate used for manufacturing a liquid crystal display panel, and has two hands each holding the work 50. It is a so-called double-hand robot provided with (13A, 13B). Fig. 2 shows a state in which the horizontal articulated joint mechanism is raised in the robot shown in Fig. 1 .

로봇은, 바닥면에 직선으로 마련된, 상호 간에 평행인 1쌍의 레일(21) 상을 이동 가능한 기대(22)와, 기대(22) 상에 마련되고, 기대(22)에 내장된 모터(도시하지 않음)에 의하여 회전축(31)의 둘레로 수평면 내에서 회전하는 회전대(23)와, 회전대(23)에 대하여 직립하도록 마련된 승강 기구(24)를 구비하고 있다. 레일(21)에는, 그것을 덮는 커버(25)가 설치되어 있다. 승강 기구(24)는, 회전대(23)에 설치되어 있는 고정부(24A)와, 도시하지 않은 모터에 의하여 고정부(24A)에 대하여 승강하는 이동부(24B)를 구비하고 있다. 도 1의 (a)는, 승강 기구(24)의 이동부(24B)가 그 승강 범위에서의 가장 아래에 위치하고 있는 상태에서의 본 실시 형태의 로봇을 도시하는 데 비해, 도 2는, 이동부(24B)가 상승한 상태에서의 로봇을 도시하고 있다. 이동부(24B)에는, 수평 다관절 기구를 보유 지지하는 지지부(26)가 수평 방향으로 연장되도록 마련되어 있으며, 지지부(26)의 선단에는 2조의 수평 다관절 기구가 상하 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 상측의 수평 다관절 기구는, 지지부(26)에 설치되고 공통축(32)의 둘레로 수평면 내를 회전 가능한 제1 암(11A)과, 제1 암(11A)의 선단에 설치되고 축(33A)의 둘레로 수평면 내를 회전 가능한 제2 암(12A)을 구비하고 있으며, 제2 암(12A)의 선단에 핸드(13A)가 설치되어 있다. 마찬가지로 하측의 수평 다관절 기구는, 지지부(26)에 설치되고 공통축(32)의 둘레로 수평면 내를 회전 가능한 제1 암(11B)과, 제1 암(11B)의 선단에 설치되고 축(33B)의 둘레로 수평면 내를 회전 가능한 제2 암(12B)을 구비하고 있으며, 제2 암(12B)의 선단에 핸드(13B)가 설치되어 있다. 로봇에 있어서 수평 다관절 기구와 그것에 설치된 핸드(13A, 13B)를 제외한 부분이 로봇의 본체이다.The robot includes a base 22 that can move on a pair of rails 21 parallel to each other provided in a straight line on the floor, and a motor (illustrated) provided on the base 22 and built into the base 22 . (not not shown) includes a rotary table 23 that rotates in a horizontal plane around the rotary shaft 31 , and a lifting mechanism 24 provided so as to stand upright with respect to the rotary table 23 . The rail 21 is provided with a cover 25 covering it. The raising/lowering mechanism 24 is provided with the fixed part 24A provided in the rotary table 23, and the moving part 24B which raises and lowers with respect to the fixed part 24A by the motor (not shown). 1A shows the robot of this embodiment in a state where the moving part 24B of the lifting mechanism 24 is located at the lowest position in the lifting range, while FIG. 2 shows the moving part. (24B) shows the robot in a raised state. The movable part 24B is provided with a support part 26 for holding the horizontal articulated mechanism extending in the horizontal direction, and two sets of horizontal articulated joint mechanisms are arranged at the tip of the support part 26 in an up-down direction. . The upper horizontal articulated mechanism includes a first arm 11A installed on the support 26 and rotatable in a horizontal plane around a common shaft 32, and a shaft 33A installed at the tip of the first arm 11A. ) is provided with a second arm 12A rotatable in a horizontal plane around the periphery, and a hand 13A is provided at the tip of the second arm 12A. Similarly, the lower horizontal articulated mechanism includes a first arm 11B installed on the support 26 and rotatable in a horizontal plane around the common shaft 32, and a shaft ( 33B is provided with a second arm 12B rotatable in a horizontal plane, and a hand 13B is provided at the tip of the second arm 12B. In the robot, the part except for the horizontal articulated mechanism and the hands 13A and 13B provided thereto is the main body of the robot.

핸드(13A, 13B)는, 아래로부터 보유 지지함으로써 판 형상의 워크(50)를 수평 상태로 유지한 채 반송할 수 있도록 복수의 봉 형상 부재를 평행으로 배치한 포크형의 형상으로 되어 있다. 워크(50)를 보유 지지하는 상태에서 핸드(13A, 13B)는, 제2 암(12A, 12B)과의 접속 위치인 밑동측을 제외하고 워크(50)의 전체가 워크(50)에 의하여 덮인다. 핸드(13A, 13B)는, 로드 로크실 등에 수납되어 있는 워크(50)를 취출하여 핸드(13A, 13B) 상에 보유 지지하거나, 보유 지지하고 있는 워크(50)를 로드 로크실 내 등에 수납할 때 워크(50)에 대하여 전진 또는 후퇴하는데, 이 핸드(13A, 13B)의 전진하거나 후퇴하는 방향은, 봉 형상 부재가 연장되는 방향과 평행인 방향으로 한다. 핸드(13A, 13B)의 좌우 방향, 즉, 전후 방향에 직교하는 방향에서의 폭은, 반송 대상인 워크(50)의 좌우 방향의 폭보다도 짧게 되어 있다.The hands 13A and 13B have a fork-shaped shape in which a plurality of rod-shaped members are arranged in parallel so that the plate-shaped work 50 can be conveyed while being held in a horizontal state by holding it from below. In the state holding the work 50 , the hands 13A and 13B have the entire work 50 covered by the work 50 , except for the root side, which is a connection position with the second arms 12A and 12B. all. The hands 13A and 13B take out the work 50 stored in the load lock chamber or the like and hold it on the hands 13A, 13B, or store the held work 50 in the load lock chamber or the like. When moving forward or backward with respect to the work 50, the forward or backward direction of the hands 13A and 13B is a direction parallel to the direction in which the rod-shaped member extends. The width in the left-right direction of the hands 13A and 13B, that is, in a direction orthogonal to the front-rear direction, is shorter than the width in the left-right direction of the workpiece 50 to be conveyed.

이 로봇에 있어서 수평 다관절 기구는, 제1 암(11A, 11B)과 제2 암(12A, 12B)에 엮여 있는 링크 기구에 의하여, 지지부(26)가 연장되는 방향과는 직교하는 방향에서 직선 운동으로 핸드(13A, 13B)가 전진 및 후퇴 운동을 행하도록 구성되어 있다. 즉 양쪽의 핸드(13A, 13B)는 동일 방향으로 전진 및 후퇴를 행한다. 중심축(32)에 대하여 핸드(13A, 13B)의 선단이 멀어지는 움직임이 전진 운동이고, 전진 운동과는 반대 방향의 움직임이 후퇴 운동이다. 제1 암(11A, 11B)과 제2 암(12A, 12B)은 전체하여 굴곡 운동을 행하며, 그럼에도 불구하고 수평면 내에서의 핸드(13A, 13B)의 배향을 일정하게 하기 위하여 핸드(13A, 13B)는 각각, 제2 암(12A, 12B)의 선단의 위치에서 손목축(34A, 34B)의 둘레로 수평면 내를 회전 가능하게 설치되어 있다. 상측의 수평 다관절 기구는, 지지부(26)에 마련된 모터(도시하지 않음)가 구동됨으로써 제1 암(11A) 및 제2 암(12A)이 움직이며, 핸드(13A)는 그 배향을 유지한 채, 지지부(26)가 연장되는 방향과는 직교하는 방향으로 이동한다. 마찬가지로 하측의 수평 다관절 기구는, 지지부(26)에 마련된 모터(도시하지 않음)가 구동됨으로써 제1 암(11B) 및 제2 암(12B)이 움직이며, 핸드(13B)는 그 배향을 유지한 채, 지지부(26)가 연장되는 방향과는 직교하는 방향으로 이동한다. 이 로봇에서는, 핸드(13A)와 핸드(13B)를 독립적으로 이동시킬 수 있으며, 이들의 이동 도중에 손목축(34A)과 손목축(34B)이 상하 방향으로 정확히 정렬할 수 있도록, 즉, 핸드(13A)와 핸드(13B)가 상호 간에 상하 방향으로 정확히 중첩될 수 있도록 되어 있다.In this robot, the horizontal articulated mechanism is a straight line in a direction orthogonal to the direction in which the support part 26 is extended by the link mechanism interwoven with the first arms 11A, 11B and the second arms 12A, 12B. The movement is configured so that the hands 13A and 13B perform forward and backward movements. That is, both hands 13A and 13B advance and retreat in the same direction. A movement in which the tips of the hands 13A and 13B move away from the central axis 32 is a forward movement, and a movement in the opposite direction to the forward movement is a backward movement. The first arm 11A, 11B and the second arm 12A, 12B as a whole perform a flexion motion, nevertheless, in order to keep the orientation of the hands 13A, 13B constant in the horizontal plane, the hands 13A, 13B ) is provided rotatably in a horizontal plane around the wrist shafts 34A and 34B at the positions of the tips of the second arms 12A and 12B, respectively. In the horizontal articulated mechanism on the upper side, the first arm 11A and the second arm 12A are moved by driving a motor (not shown) provided on the support part 26, and the hand 13A maintains its orientation. The pole moves in a direction orthogonal to the direction in which the support part 26 extends. Similarly, in the lower horizontal articulated mechanism, the first arm 11B and the second arm 12B are moved by driving a motor (not shown) provided on the support part 26 , and the hand 13B maintains its orientation. In the meantime, it moves in a direction orthogonal to the direction in which the support part 26 extends. In this robot, the hand 13A and the hand 13B can be moved independently, and during their movement, the wrist shaft 34A and the wrist shaft 34B can be accurately aligned in the vertical direction, that is, the hand ( 13A) and the hand 13B can be accurately overlapped with each other in the vertical direction.

핸드(13A, 13B)는 모두, 직사각형인 워크(50)의 횡 방향 변 중, 핸드(13A, 13B)의 후퇴 방향에 위치하는 횡 방향 변을 검출하기 위한 센서(27)를 구비하고 있다. 센서(27)는, 핸드(13A, 13B)의 각각에 있어서 그 좌우 방향의 단부로 되는 2개소에 마련되어 있으며, 센서(27)를 이용함으로써, 핸드(13A, 13B)의 전후 방향에서의 워크(50)의 위치의 어긋남의 보상과, 워크(50)의 횡 방향 변과 핸드(13A, 13B)의 좌우 방향이 이루는 경사각의 보상을 행할 수 있다.Each of the hands 13A and 13B is provided with a sensor 27 for detecting the lateral sides of the rectangular workpiece 50 in the retracting direction of the hands 13A and 13B. The sensors 27 are provided at two places as the left and right ends of the hands 13A and 13B, respectively, and by using the sensors 27, the workpieces in the front and rear directions of the hands 13A and 13B ( 50), and the inclination angle formed between the lateral side of the workpiece 50 and the left and right directions of the hands 13A and 13B can be compensated.

또한, 로봇에는, 수평 다관절 기구가 설치되어 있는 지지부(26)에 대해서는 정지해 있는 위치이자, 핸드(13A, 13B)에 워크(50)가 보유 지지되어 있는 상태이면 핸드(13A, 13B)의 전진 후퇴 운동에 의하여 워크(50)의 종 방향 변이 통과하는 위치에, 예를 들어 차광 센서로 이루어지는 에지 검출 센서(28)가 마련되어 있다. 여기에 도시하는 예에서는, 에지 검출 센서(28)는 승강 기구(24)의 이동부(24B)에 설치되어 있다. 에지 검출 센서(28)는, 핸드(13A, 13B) 상에 있어서의 워크(50)의 적재 위치의 좌우 방향에 있어서의 어긋남을 검출하는 것이며, 워크(50)의 종 방향 변에 대하여 그 좌우 방향에 있어서의 위치를 검출하는, 예를 들어 1차원 센서에 의하여 구성되어 있다. 에지 검출 센서(28)는 역ㄷ자형의 외경을 가지며, 역ㄷ자에 의한 개구부를 검출 공간으로 하여, 이 검출 공간 내에 워크(50)가 들어갔을 때 워크(50)의 종 방향 변을 검출한다. 에지 검출 센서(50)는, 양쪽의 핸드(13A, 13B)에 의하여 보유 지지되는 워크(50)에 공통으로 마련되어 있다. 본 실시 형태의 로봇에서는, 상하 방향에 있어서의 핸드(13A, 13B) 사이의 간격은 일정하며, 에지 검출 센서(50)의 개구부의 개구 폭은 이 핸드(13A, 13B) 사이의 간격보다도 크고, 양쪽의 핸드(13A, 13B)가 모두 워크(50)를 탑재하고 있을 때 워크(50)가 통과 가능하도록 되어 있다. 본 실시 형태의 로봇은 반송용 로봇이며, 핸드(13A, 13B)를 전진시킴으로써 로드 로크실 등으로부터 워크(50)를 취출하고, 또한 로드 로크실에 워크(50)를 수납하는 것이기 때문에, 핸드(13A, 13B)를 전진시킨 상태에서는 워크(50)는 검출 공간으로부터 떨어지고, 핸드(13A, 13B)를 후퇴시킨 상태에서 워크(50)가 검출 공간에 들어가는 것이 된다.In addition, in the robot, when it is a stationary position with respect to the support part 26 provided with the horizontal articulated mechanism, and the state in which the workpiece|work 50 is held by the hands 13A and 13B, the hands 13A, 13B The edge detection sensor 28 which consists of a light-shielding sensor is provided in the position where the longitudinal side of the workpiece|work 50 passes by a forward/backward motion, for example. In the example shown here, the edge detection sensor 28 is provided in the moving part 24B of the raising/lowering mechanism 24. As shown in FIG. The edge detection sensor 28 detects a shift in the left-right direction of the stacking position of the workpiece 50 on the hands 13A and 13B, and the left-right direction with respect to the longitudinal side of the workpiece 50 . It is comprised by the one-dimensional sensor which detects the position in , for example. The edge detection sensor 28 has an inverted U-shaped outer diameter, and uses the inverted U-shaped opening as a detection space, and detects the longitudinal side of the workpiece 50 when the workpiece 50 enters the detection space. The edge detection sensor 50 is provided in common to the work 50 held by both hands 13A, 13B. In the robot of this embodiment, the interval between the hands 13A and 13B in the vertical direction is constant, and the opening width of the opening of the edge detection sensor 50 is larger than the interval between the hands 13A and 13B, When both hands 13A and 13B are carrying the work 50, the work 50 is allowed to pass therethrough. The robot of this embodiment is a transport robot, and takes out the work 50 from the load lock chamber or the like by advancing the hands 13A and 13B, and stores the work 50 in the load lock chamber. In the state in which 13A and 13B are advanced, the workpiece 50 is separated from the detection space, and in the state in which the hands 13A and 13B are retracted, the workpiece 50 enters the detection space.

핸드(13A, 13B)의 각각에 탑재된 워크(50)에 대하여 에지 검출 센서(28)가 공통으로 마련되어 있다고 하더라도, 워크(50)의 변의 위치를 검출하기 위해서는 에지 검출 센서(28)의 검출 공간 내에는 검출 대상인 워크(50)만이 존재하고 있을 필요가 있으며, 검출 대상이 아닌 워크(50)는 검출 공간 내에 존재해서는 안 된다. 핸드(13A, 13B)의 양쪽이 각각 워크(50)를 보유 지지하고 있는 상태에서는, 검출 대상인 워크(50)를 보유 지지하고 있지 않은 쪽의 핸드를 이동시켜 검출 대상인 워크(50)만이 검출 공간 내에 존재하도록 할 필요가 있다. 종래에는, 검출 대상이 아닌 워크(50)를 탑재하고 있는 핸드를 전진시킴으로써 검출 대상인 워크(50)만이 검출 공간 내에 존재하도록 하고 있지만, 그와 같이 핸드를 이동시키는 데는 시간이 걸리고, 또한 로봇의 주위의 벽면 등과의 충돌을 피하기 위하여 그와 같이 핸드를 이동시키는 것이 곤란한 경우도 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 로봇으로서, 핸드(13A, 13B)별로 마련된 도시하지 않은 모터에 의하여 손목축(34A, 34B)의 둘레로, 핸드(13A, 13B)를 그 본래의 전후 방향으로부터, 예를 들어 ±수 도의 범위에서 회전시킬 수 있는 것을 사용한다. 그리고 검출 대상 이외의 워크(50)를 보유 지지하고 있는 핸드에 대해서는, 본래의 전후 방향으로부터 어긋나도록 그 손목축의 둘레로 회전시킨다. 그 결과, 손목축의 둘레로 회전시킨 핸드에 보유 지지된 워크(50)는 에지 검출 센서(28)의 검출 공간으로부터 빠져나가는 것이 되어, 검출 대상인 워크(50)만이 검출 공간 내에 존재하도록 할 수 있다.Even if the edge detection sensor 28 is provided in common for the workpiece 50 mounted on each of the hands 13A and 13B, in order to detect the position of the side of the workpiece 50, the detection space of the edge detection sensor 28 It is necessary that only the workpiece 50 as the detection target exists in the interior, and the workpiece 50 that is not the detection target must not exist in the detection space. In a state in which both hands 13A and 13B hold the workpiece 50, the hand on the side that does not hold the workpiece 50 to be detected is moved, and only the workpiece 50 to be detected is in the detection space. need to exist. Conventionally, by advancing the hand on which the workpiece 50, which is not the detection target, is mounted, only the detection target workpiece 50 is present in the detection space. In some cases, it is difficult to move the hand like this in order to avoid collision with the wall surface of the player. Therefore, in this embodiment, as a robot, the hands 13A and 13B are moved around the wrist shafts 34A and 34B by a motor (not shown) provided for each hand 13A, 13B from their original front-rear direction, yes For example, use one that can be rotated in the range of ± several degrees. And about the hand holding the workpiece|work 50 other than the detection object, it rotates around the wrist axis so that it may shift|deviate from the original front-back direction. As a result, the work 50 held by the hand rotated around the wrist axis escapes from the detection space of the edge detection sensor 28, so that only the work 50 to be detected exists in the detection space.

도 3은, 본 실시 형태의 로봇에 있어서의 에지 검출 센서(28)에 의한 워크(50)의 종 방향 변의 검출을 모식적으로 도시하는 도면이다. 워크(50)로서는 유리 기판을 상정하고 있으며, 평면도로 도시하였을 때는 워크(50)의 건너편측이 들여다 보이고 있는 것으로 하자. 설명을 위하여, 핸드(13A, 13B)에 보유 지지되어 있는 워크(50)를 각각 워크(50A, 50B)라 표기한다. (a)는, 핸드(13A, 13B)가 후퇴 위치에 있어서 상하 방향으로 중첩되어 있는 상태를 도시하는 평면도이고, (b)는, (a)에 대응하는 측면도이다. 에지 검출 센서(28)의 검출 공간에는 2매의 워크(50A, 50B)가 존재하므로, 워크(50A, 50B) 중 어느 것에 대해서도 변의 위치의 검출을 행할 수는 없다. 여기서, 하측의 핸드(13B)가 보유 지지하고 있는 워크(50B)의 변의 위치를 검출하는 것으로 하면, 본 실시 형태에서는, 상측의 핸드(13A)를 그 손목축(34A)의 둘레로, 에지 검출 센서(28)로부터 멀어지도록 회전시킨다. 그 결과, 상측의 핸드(13A)가 보유 지지하고 있는 워크(50A)는, 에지 검출 센서(28)의 검출 공간으로부터는 벗어나는 것이 되어, 에지 검출 센서(28)는, 하측의 핸드(13B)가 보유 지지하고 있는 워크(50B)의 변을 검출할 수 있도록 된다. 도 3에 있어서, (c)는, 손목축(34A)의 둘레로 핸드(13A)를 회전시킨 상태를 도시하는 평면도이고, (d)는, (c)에 대응하는 측면도이다.3 : is a figure which shows typically detection of the longitudinal side of the workpiece|work 50 by the edge detection sensor 28 in the robot of this embodiment. A glass substrate is assumed as the work 50, and when shown in a plan view, it is assumed that the opposite side of the work 50 is visible. For the purpose of explanation, the works 50 held by the hands 13A and 13B are referred to as works 50A and 50B, respectively. (a) is a top view which shows the state in which the hands 13A, 13B are superimposed on the up-down direction in a retracted position, (b) is a side view corresponding to (a). Since the two workpiece|work 50A, 50B exists in the detection space of the edge detection sensor 28, the edge position cannot be detected also with respect to any of the workpiece|work 50A, 50B. Here, assuming that the position of the side of the work 50B held by the lower hand 13B is detected, in the present embodiment, the upper hand 13A is moved around the wrist axis 34A, and the edge is detected. Rotate away from sensor 28 . As a result, the workpiece 50A held by the upper hand 13A is deviated from the detection space of the edge detection sensor 28, and the edge detection sensor 28 becomes the lower hand 13B. It becomes possible to detect the side of the workpiece|work 50B held. In Fig. 3, (c) is a plan view showing a state in which the hand 13A is rotated around the wrist shaft 34A, and (d) is a side view corresponding to (c).

한편, 손목축의 둘레로, 본래의 전후 방향으로부터 경사지는 방향으로 핸드를 회전시키지 않는 종래의 로봇에서는, 검출 대상이 아닌 워크(50)를 보유 지지한 핸드를 전진시킬 필요가 있다. 도 3에 도시하는 예에 있어서, 하측의 핸드(13B)에 보유 지지된 워크(50B)의 변을 검출하기 위해서는 상측의 핸드(13A)를 전진시킬 필요가 있다. 도 3에 있어서, (e)는, 상측의 핸드(13A)를 전진시킨 상태를 도시하는 평면도이고, (f)는, (e)에 대응하는 측면도이다.On the other hand, in a conventional robot that does not rotate the hand in a direction inclined from the original front-rear direction around the wrist axis, it is necessary to advance the hand holding the workpiece 50 which is not a detection target. In the example shown in FIG. 3, in order to detect the side of the workpiece|work 50B held by the lower hand 13B, it is necessary to advance the upper hand 13A. 3, (e) is a top view which shows the state which advanced the upper hand 13A, (f) is a side view corresponding to (e).

다음으로, 로봇에 있어서의 에지 검출 센서(28)의 위치에 대하여 설명한다. 핸드(13A, 13B)가 설치되어 있는 수평 다관절 기구가 상하 방향으로 승강하는 경우, 핸드(13A, 13B)가 도의 높이에 있더라도 워크(50)의 에지를 검출할 수 있는 것이 바람직하기 때문에, 로봇에 있어서 수평 다관절 기구와 함께 승강하는 위치에 에지 검출 센서(28)가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 반송용 로봇에서는, 로봇 전체가 수평면 상을 평행 이동하고 있을 때 주위의 물체에 대하여 워크(50)나 핸드(13A, 13B)가 충돌하는 것을 피하기 위하여, 평행 이동을 행하고 있을 때는 핸드(13A, 13B)는 후퇴 상태로 한다. 워크(50)의 종 방향 변의 검출도, 핸드(13A, 13B)가 후퇴 상태에 있을 때 행하는 것이 바람직하다. 또한 검출 대상 이외의 워크를 보유 지지하고 있는 핸드를 그 손목축의 둘레로 회전시킬 때는, 회전량이 작은 편이 바람직하다. 회전량을 작게 하는 관점에서는, 핸드가 후퇴 상태에 있을 때의 손목축의 위치로부터 가능한 한 먼 곳에 에지 검출 센서(28)에 설치되어 있는 것이 바람직하게 된다. 예를 들어 후퇴 상태에 있는 핸드(13A, 13B)의 손목축(34A, 34B)으로부터 보아, 지지부(26)에 있어서의 수평 다관절 기구의 설치 위치인 공통축(32)의 위치보다도 전진 방향측의 위치에 에지 검출 센서가 로봇에 설치되어 있는 것이 바람직하다.Next, the position of the edge detection sensor 28 in the robot is demonstrated. When the horizontal articulated mechanism provided with the hands 13A and 13B moves up and down, it is desirable to be able to detect the edge of the work 50 even when the hands 13A and 13B are at the height of the figure, so that the robot It is preferable that the edge detection sensor 28 is provided at a position where it ascends and descends together with the horizontal articulated mechanism. In the transport robot, in order to avoid collision of the workpiece 50 and the hands 13A and 13B with respect to the surrounding objects when the entire robot is moving in parallel on a horizontal plane, the hands 13A and 13B are moving in parallel. ) is set to the retracted state. The detection of the longitudinal side of the work 50 is also preferably performed when the hands 13A and 13B are in the retracted state. In addition, when rotating the hand holding the workpiece other than the detection target around the wrist axis, it is preferable that the rotation amount is small. From the viewpoint of reducing the amount of rotation, it is preferable to provide the edge detection sensor 28 as far as possible from the position of the wrist axis when the hand is in the retracted state. For example, when viewed from the wrist shafts 34A and 34B of the hands 13A and 13B in the retracted state, the support part 26 is on the forward direction side from the position of the common shaft 32 which is the installation position of the horizontal articulated mechanism. It is preferable that the edge detection sensor is installed in the robot at the position of

다음으로, 본 실시 형태의 로봇이, 로드 로크실 혹은 카세트 등에 수납되어 있는 워크(50)를 취출하여 핸드(13B) 상에 보유 지지하는 동작에 대하여 설명한다. 이때 이미 핸드(13A)는 후퇴 상태에 있어서 다른 워크를 보유 지지하고 있는 것으로 하자. 핸드(13B)는 워크(50)를 보유 지지하지 않고 후퇴 상태 있는 것으로 하자. 로봇은 레일(21)을 따라 대상인 로드 로크실 앞까지 이동하여, 승강 기구(24)에 의하여 핸드(13B)의 높이를 로드 로크실의 높이에 맞춘다. 그리고 암(11B, 12B)이 구동되어 핸드(13B)는 전진하여, 로드 로크실에 수납되어 있는 워크(50)의 하방의 위치까지 로드 로크실의 내부에 진입한다. 이 상태에서 승강 기구(24)에 의하여 핸드(13B)를 상승시키면 워크(50)가 핸드(13B) 상에 적재되게 된다. 이때, 핸드(13B)에 마련된 1쌍의 센서(27)에 의하여 워크(50)의 횡 방향 변을 검출하고, 횡 방향 변의 위치가 핸드(13B)에서의 기준 위치에 일치하도록 핸드(13B)의 전진량을 제어한다. 1쌍의 센서(27)의 검출 결과로부터 경사각을 구할 수 있다. 이상적으로는 경사각은 0이어야 하므로, 1쌍의 센서(27)에 의하여 검출되는 경사각이 0으로 되도록 손목축(34B)의 둘레로 핸드(13B)를 회전시킴으로써 워크(50)는, 그 횡 방향 변과 핸드(13B)의 좌우 방향이 일치하도록 핸드(13B) 상에 적재되게 된다. 핸드(13B) 상에 워크(50)를 적재할 때 경사각을 보정하면, 워크(50)의 종 방향 변의 배향과 핸드(13B)의 전후 방향이 일치하고 있으므로, 후술하는 바와 같이 좌우 방향에서의 워크(50)의 위치의 보상을 행할 때의 계산이 간단한 것으로 된다.Next, an operation in which the robot of the present embodiment takes out the work 50 stored in the load lock chamber or cassette or the like and holds it on the hand 13B will be described. At this time, it is assumed that the hand 13A is already holding another work in the retracted state. It is assumed that the hand 13B does not hold the work 50 and is in a retracted state. The robot moves along the rail 21 to the front of the target load lock chamber, and adjusts the height of the hand 13B to the height of the load lock chamber by the lifting mechanism 24 . Then, the arms 11B and 12B are driven to advance the hand 13B, and enter the load lock chamber to a position below the work 50 accommodated in the load lock chamber. In this state, when the hand 13B is raised by the lifting mechanism 24, the work 50 is placed on the hand 13B. At this time, the lateral side of the work 50 is detected by a pair of sensors 27 provided in the hand 13B, and the position of the lateral side of the hand 13B coincides with the reference position of the hand 13B. Control the amount of advance. The inclination angle can be calculated|required from the detection result of a pair of sensors 27. Ideally, the inclination angle should be zero, so by rotating the hand 13B around the wrist shaft 34B so that the inclination angle detected by the pair of sensors 27 becomes zero, the work 50 is moved along its lateral edge. It is loaded on the hand 13B so that the left and right directions of the hand 13B and the hand 13B coincide. When the inclination angle is corrected when the work 50 is loaded on the hand 13B, the orientation of the longitudinal side of the work 50 and the front-back direction of the hand 13B coincide, so that the work in the left-right direction as will be described later. The calculation at the time of compensating the position of (50) becomes simple.

로봇에 의하여 워크(50)를, 예를 들어 다른 로드 로크실로 반송할 때 회전축(31)의 둘레로 회전대(23)를 회전시켜 핸드(13B)의 전후 방향의 배향도 회전시킬 필요가 있는 경우에는, 경사각의 값을 기억한 후에, 핸드(13A) 상에서의 워크(50)의 경사각을 0으로 하는 동작을 행하는 일 없이, 회전축(31)의 둘레로 회전대(23)를 회전시킬 때 경사각분도 고려하여 회전량을 정하도록 하면 된다. 이 경우에는, 핸드(13B)에 워크(50)를 실을 때 경사각의 보정을 행하지 않으므로 그만큼 시간을 단축할 수 있다.When the robot transports the workpiece 50 to another load lock chamber, for example, when it is necessary to rotate the rotary table 23 around the rotary shaft 31 to also rotate the front-rear orientation of the hand 13B, After storing the value of the inclination angle, when rotating the rotating table 23 around the rotating shaft 31 without performing an operation to set the inclination angle of the workpiece 50 on the hand 13A to 0, the inclination angle is also taken into account. You just have to set the quantity. In this case, since the inclination angle is not corrected when the workpiece 50 is loaded on the hand 13B, the time can be shortened by that much.

로드 로크실 내에서 핸드(13B) 상에 워크(50)가 적재되면 암(11B, 12B)이 구동되어, 핸드(13B)는 후퇴하여 후퇴 상태로 된다. 이때, 에지 검출 센서(28)의 검출 공간에는, 핸드(13A, 13B)에 각각 적재되어 있는 워크(50)가 들어가 있다. 새로이 적재된 워크인, 핸드(13B) 상의 워크(50)에 있어서의 좌우 방향의 위치를 결정할 필요가 있기 때문에, 상술한 바와 같이 핸드(13A)를 그 손목축(34A)의 둘레로 회전시켜 핸드(13A) 상의 워크(50)를 검출 공간으로부터 퇴출시키고, 에지 검출 센서(28)에 의하여 핸드(13B) 상의 워크의 종 방향 변의 위치를 검출한다. 검출된 종 방향 변의 위치로부터, 핸드(13B)에 있어서의 좌우 방향에서의 워크(50)의 어긋남양이 결정된다. 이 어긋남양에 기초하여, 로봇이 워크(50)를 레일(21)을 따라 다른 로드 로크실까지 평행 이동에 의하여 반송하는 것 이동량을 정함으로써, 반송처인 로드 로크실에 대하여 정확히 워크(50)를 격납할 수 있도록 된다. 또한 경사각을 보정하지 않은 상태에서 워크(50)의 반송처까지 로봇이 평행 이동하는 경우에는, 로봇의 이동량 산출 시에 경사각의 영향을 고려할 필요가 있다.When the work 50 is loaded on the hand 13B in the load lock chamber, the arms 11B and 12B are driven, and the hand 13B is retracted to enter the retracted state. At this time, the workpiece|work 50 each mounted on the hand 13A, 13B enters the detection space of the edge detection sensor 28. As shown in FIG. Since it is necessary to determine the position of the work 50 on the hand 13B, which is a newly loaded work, in the left-right direction, the hand 13A is rotated around the wrist shaft 34A as described above. The workpiece 50 on (13A) is withdrawn from the detection space, and the position of the longitudinal side of the workpiece on the hand 13B is detected by the edge detection sensor 28 . From the detected position of the longitudinal side, the shift amount of the workpiece 50 in the left-right direction in the hand 13B is determined. Based on the amount of displacement, the robot transports the workpiece 50 along the rail 21 by parallel movement to another load lock chamber by determining the amount of movement to accurately move the workpiece 50 to the load lock chamber as the transfer destination. be able to contain it. In addition, when the robot moves in parallel to the transport destination of the workpiece 50 in a state where the inclination angle is not corrected, it is necessary to consider the influence of the inclination angle when calculating the movement amount of the robot.

이상 설명한 본 실시 형태의 로봇에서는, 수평 다관절 기구의 선단에 설치된 핸드를 후퇴 상태로 한 상태에서 그 핸드의 손목축의 둘레로 핸드를 회전시킴으로써, 핸드를 전진 방향으로 이동시킬 필요 없이 검출 대상이 아닌 워크를 에지 검출 센서(28)의 검출 공간으로부터 퇴출시킬 수 있어서, 워크의 종 방향 변의 위치의 검출에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 또한 핸드를 전진시키지 않으므로, 로봇의 주위의 공간이 좁은 경우에도 워크의 종 방향 변의 위치의 검출을 행할 수 있도록 된다.In the robot of the present embodiment described above, by rotating the hand around the wrist axis of the hand with the hand installed at the tip of the horizontal articulated mechanism in the retracted state, there is no need to move the hand in the forward direction, and the detection target is not detected. Since the work can be withdrawn from the detection space of the edge detection sensor 28, the time required for detecting the position of the longitudinal side of the work can be shortened. Further, since the hand is not advanced, the position of the longitudinal side of the work can be detected even when the space around the robot is narrow.

상술한 로봇에서는, 핸드를 전진 후퇴 운동시키기 위한 수평 다관절 기구와는 별도로, 수평 다관절 기구의 전체를 회전축(31)의 둘레로 선회시키기 위한 기구가 마련되어 있다. 레일(21)의 연장 방향을 따라 그 일방측에만 로드 로크실 등이 마련되어 있는 경우에는, 상술한 경사각은 손목축(34A, 34B)의 둘레로의 핸드(13A, 13B)의 회전에 의하여 보상할 수 있으므로 수평 다관절 기구를 크게 선회시킬 필요가 없게 되며, 그 때문에 회전축(31)이나 회전대(23)를 마련하지 않고 기대(22)에 승강 기구(24)를 그대로 설치하도록 하는 것도 가능하다. 또한 이상의 설명은, 2개의 핸드(13A, 13B)를 갖는 로봇에 관한 것이지만, 핸드의 수가 3 이상인 로봇이더라도, 검출 대상이 아닌 워크를 보유 지지하는 핸드를 그 손목축의 둘레로 회전시킴으로써 워크의 종 방향 변의 위치의 검출에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 또한 핸드를 전진시키지 않으므로, 로봇의 주위의 공간이 좁은 경우에도 워크의 종 방향 변의 위치의 검출을 행할 수 있도록 된다.In the robot described above, a mechanism for rotating the entire horizontal articulated mechanism around the rotation shaft 31 is provided separately from the horizontal articulated mechanism for moving the hand forward and backward. When the load lock seal or the like is provided on only one side of the rail 21 along the extending direction, the above-described inclination angle can be compensated by the rotation of the hands 13A and 13B around the wrist shafts 34A and 34B. Therefore, the horizontal articulated mechanism does not need to be largely rotated. Therefore, it is also possible to install the lifting mechanism 24 on the base 22 as it is without providing the rotary shaft 31 or the rotary table 23 . In addition, although the above description relates to a robot having two hands 13A and 13B, even if the number of hands is 3 or more, a hand holding a work that is not a detection target is rotated around its wrist axis in the longitudinal direction of the work. The time required for detecting the position of the side can be shortened. Further, since the hand is not advanced, the position of the longitudinal side of the work can be detected even when the space around the robot is narrow.

11A, 11B: 제1 암
12A, 12B: 제2 암
13A, 13B: 핸드
21: 레일
22: 기대
23: 회전대
24: 승강 기구
24A: 고정부
24B: 이동부
25: 커버
26: 지지부
27: 센서
28: 에지 검출 센서
31: 회전축
32: 공통축
33A, 33B: 축
34A, 34B: 손목축
50: 워크11A, 11B: first arm
12A, 12B: second arm
13A, 13B: hand
21: rail
22: Expectation
23: swivel
24: elevating mechanism
24A: fixed part
24B: moving part
25: cover
26: support
27: sensor
28: edge detection sensor
31: axis of rotation
32: common axis
33A, 33B: axis
34A, 34B: wrist shaft
50: work

Claims

복수의 핸드를 갖고 상기 핸드별로 워크를 적재하는 것이 가능한 로봇에 있어서의 워크 위치 검출 방법이며,
상기 로봇은, 로봇의 본체와, 핸드별로 마련되고 상기 핸드의 배향을 제1 방향에 고정시킨 채 상기 제1 방향을 따라 당해 핸드를 전진 및 후퇴시킬 수 있는 다관절 기구와, 상기 복수의 핸드에 공통으로 상기 본체에 설치된 에지 검출 센서를 구비하고, 상기 다관절 기구를 구동함으로써 상기 복수의 핸드를 상하 방향으로 중첩되는 위치로 할 수 있도록 구성되어 있고,
상기 에지 검출 센서는, 상기 복수의 핸드가 상기 제1 방향으로 이동하였을 때, 각 핸드에 탑재되어 있는 상기 워크가 통과하는 영역을 포함하도록 검출 공간을 갖고, 상기 검출 공간 내에 있어서 상기 제1 방향과는 직교하는 제2 방향에서의 상기 워크의 변의 위치를 검출하도록 구성되어 있고,
상기 로봇은 또한, 핸드별로, 상기 다관절 기구와 당해 핸드를 접속하는 손목축의 둘레로, 상기 제1 방향으로부터 벗어나는 방향으로 상기 핸드를 회전시키는 기구를 구비하고,
상기 제2 방향에서의 상기 변의 위치의 검출의 대상으로 하지 않는 상기 워크를 보유 지지하고 있는 상기 핸드를 상기 기구에 의하여 당해 핸드의 손목축의 둘레로 회전시킴으로써, 상기 검출의 대상으로 하지 않는 상기 워크를 상기 검출 공간 내로부터 퇴출시키고, 상기 변의 위치의 검출의 대상으로 하는 상기 워크의 상기 변의 위치를 상기 에지 검출 센서에 의하여 검출하는 공정을 갖는, 워크 위치 검출 방법.It is a method of detecting a work position in a robot having a plurality of hands and capable of loading a work for each hand,
The robot includes: a body of the robot; a multi-joint mechanism provided for each hand and capable of advancing and retracting the hand in the first direction while fixing the orientation of the hand in the first direction; It has an edge detection sensor installed in the main body in common, and is configured so that the plurality of hands can be placed in a position where they overlap in the vertical direction by driving the articulated mechanism,
The edge detection sensor has a detection space including a region through which the workpiece mounted on each hand passes when the plurality of hands are moved in the first direction, and in the detection space, in the first direction and is configured to detect the position of the side of the work in a second orthogonal direction,
The robot further includes a mechanism for rotating the hand in a direction deviating from the first direction around a wrist axis connecting the articulated mechanism and the hand for each hand;
By rotating the hand holding the work which is not subject to detection of the position of the side in the second direction around the wrist axis of the hand by the mechanism, the work which is not subject to detection is removed. The work position detection method which has the process of withdrawing from the said detection space, and detecting the position of the said edge of the said workpiece|work which is made into the object of detection of the said edge position with the said edge detection sensor.

제1항에 있어서,
상기 에지 검출 센서는, 후퇴한 위치에 있는 상기 핸드에 적재된 상기 워크의 상기 변의 위치를 검출하도록 상기 본체에 설치되어 있는, 워크 위치 검출 방법.The method of claim 1,
The said edge detection sensor is provided in the said main body so that the position of the said edge of the said workpiece|work loaded in the said hand in a retracted position may be detected.

제1항에 있어서,
상기 복수의 핸드의 각각은, 상기 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하고,
상기 워크를 상기 핸드에 적재하기 위하여 상기 워크를 향하여 상기 핸드를 전진시킬 때, 상기 1쌍의 센서를 이용하여 상기 핸드에 대한 상기 워크의 경사각을 구하고, 상기 경사각에 따라 상기 손목축의 둘레로 상기 핸드를 회전시킴으로써, 상기 경사각이 0으로 되도록 상기 워크를 상기 핸드에 적재하는, 워크 위치 검출 방법.The method of claim 1,
Each of the plurality of hands is provided with a pair of sensors spaced apart along the second direction,
When the hand is advanced toward the work to load the work into the hand, an inclination angle of the work with respect to the hand is obtained using the pair of sensors, and the hand is rotated around the wrist axis according to the inclination angle. A method of detecting a work position, wherein the work is loaded into the hand so that the inclination angle becomes 0 by rotating the .

제1항에 있어서,
상기 복수의 핸드의 각각은, 상기 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하고,
상기 워크를 상기 핸드에 적재하기 위하여 상기 워크를 향하여 상기 핸드를 전진시킬 때, 상기 1쌍의 센서를 이용하여 상기 핸드에 대한 상기 워크의 경사각을 구하고, 상기 경사각을 기억하여 상기 워크를 상기 핸드에 적재하는, 워크 위치 검출 방법.The method of claim 1,
Each of the plurality of hands is provided with a pair of sensors spaced apart along the second direction,
When the hand is advanced toward the work to load the work into the hand, the inclination angle of the work with respect to the hand is obtained using the pair of sensors, and the inclination angle is memorized to transfer the work to the hand. Loading, work position detection method.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핸드별 상기 다관절 기구는 공통축에 있어서 상기 본체에 설치되고,
상기 에지 검출 센서는, 상기 제1 방향을 따라 후퇴하고 있을 때의 상기 핸드의 상기 손목축으로부터 보아 상기 공통축의 위치보다도 전진 방향의 위치에 상기 본체에 설치되어 있는, 워크 위치 검출 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The multi-joint mechanism for each hand is installed in the body on a common axis,
wherein the edge detection sensor is provided in the main body at a position in a forward direction rather than a position of the common axis when viewed from the wrist axis of the hand when it is retracted along the first direction.

제2항에 있어서,
상기 복수의 핸드의 각각은, 상기 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하고,
상기 워크를 상기 핸드에 적재하기 위하여 상기 워크를 향하여 상기 핸드를 전진시킬 때, 상기 1쌍의 센서를 이용하여 상기 핸드에 대한 상기 워크의 경사각을 구하고, 상기 경사각에 따라 상기 손목축의 둘레로 상기 핸드를 회전시킴으로써, 상기 경사각이 0으로 되도록 상기 워크를 상기 핸드에 적재하는, 워크 위치 검출 방법.3. The method of claim 2,
Each of the plurality of hands is provided with a pair of sensors spaced apart along the second direction,
When the hand is advanced toward the work to load the work into the hand, an inclination angle of the work with respect to the hand is obtained using the pair of sensors, and the hand is rotated around the wrist axis according to the inclination angle. A method of detecting a work position, wherein the work is loaded into the hand so that the inclination angle becomes 0 by rotating the .

제2항에 있어서,
상기 복수의 핸드의 각각은, 상기 제2 방향을 따라 이격되어 마련된 1쌍의 센서를 구비하고,
상기 워크를 상기 핸드에 적재하기 위하여 상기 워크를 향하여 상기 핸드를 전진시킬 때, 상기 1쌍의 센서를 이용하여 상기 핸드에 대한 상기 워크의 경사각을 구하고, 상기 경사각을 기억하여 상기 워크를 상기 핸드에 적재하는, 워크 위치 검출 방법.3. The method of claim 2,
Each of the plurality of hands is provided with a pair of sensors spaced apart along the second direction,
When the hand is advanced toward the work to load the work into the hand, the inclination angle of the work with respect to the hand is obtained using the pair of sensors, and the inclination angle is memorized to transfer the work to the hand. Loading, work position detection method.

제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 핸드별 상기 다관절 기구는 공통축에 있어서 상기 본체에 설치되고,
상기 에지 검출 센서는, 상기 제1 방향을 따라 후퇴하고 있을 때의 상기 핸드의 상기 손목축으로부터 보아 상기 공통축의 위치보다도 전진 방향의 위치에 상기 본체에 설치되어 있는, 워크 위치 검출 방법.8. The method of claim 6 or 7,
The multi-joint mechanism for each hand is installed in the body on a common axis,
wherein the edge detection sensor is provided in the main body at a position in a forward direction rather than a position of the common axis when viewed from the wrist axis of the hand when it is retracted along the first direction.